存储介质、记录/再现装置以及记录/再现方法.pdf

在诸如具有多个记录层的DVD+R或DVD+RW盘的存储介质中，每个记录层中的用户数据可记录区域(数据区)的最大地址(也就是，层的最大物理扇区号)被记录为摆动凹槽中的物理格式信息。根据该信息，记录/再现装置检测每个记录层中的数据区的最大地址。

1.  一种存储介质，包括：
多个记录层，数据可记录到其中；和
根据地址和物理格式信息关于所述多个记录层预先形成的作为记录轨道的摆动凹槽，
其中物理格式信息包含用户数据可记录到每个记录层中的最大位置的信息。

2.  根据权利要求1所述的存储介质，其中第一记录层具有第一数据区和导入区，用户数据记录在所述第一数据区中，所述导入区提供在所述第一数据区的内周侧；第二记录层与第一记录层进行层压，并且具有第二数据区和导出区，用户数据记录在所述第二数据区中，所述导出区提供在所述第二数据区的内周侧；并且最大位置信息是通过使导入区中的记和轨道摆动来记录的。

3.  根据权利要求2所述的存储介质，其中在所述第一数据区中从内周侧朝向外周侧记录地址，且在所述第二数据区中从外周侧朝向内周侧记录地址，并且在所述第一数据区和第二数据区的外周侧提供中间区域。

4.  根据权利要求2所述的存储介质，其中最大位置信息包含第一数据区中的最大地址。

5.  根据权利要求4所述的存储介质，其中最大位置信息包含所有数据区中的最大地址，所述所有数据区包括第一数据区和第二数据区。

6.  根据权利要求2所述的存储介质，其中最大位置信息重复地记录在导入区中。

7.  一种用于具有多个记录层和具有地址和物理格式信息的存储介质的记录/再现装置，其中数据可记录到所述多个记录层中，所述地址和物理格式信息通过提供记录轨道的凹槽的摆动预先记录，所述物理格式信息包含在每个记录层中可记录用户数据的最大位置的信息，该记录/再现装置包括：
记录/再现单元，用于向和/或从每个记录层记录和/或再现数据；
凹槽信息读取单元，用于读取通过凹槽的摆动记录的地址和物理格式信息；和
控制单元，用于根据凹槽信息读取单元读取的物理格式信息检测用户数据可记录的最大位置，以便控制记录/再现操作。

8.  根据权利要求7所述的记录/再现装置，其中控制单元在记录用户数据之后的预定计时，在存储介质的预定区域中使得记录/再现单元记录控制信息，所述控制信息包含物理格式信息，并且最大位置信息的值根据用户数据的实际记录状态发生改变，所述最大位置信息为控制信息中包含的物理格式信息的内容。

9.  一种用于具有多个记录层和具有地址和物理格式信息的存储介质的记录/再现方法，其中数据可记录到所述多个记录层中，所述地址和物理格式信息通过提供记录轨道的凹槽的摆动预先记录，所述物理格式信息包含在每个记录层中可记录用户数据的最大位置的信息，该记录/再现方法包括：
凹槽信息读取步骤，用于读取通过凹槽的摆动记录的地址和物理格式信息；
检测步骤，用于根据在凹槽信息读取步骤中读取的物理格式信息检测用户数据可记录最大位置；和
控制步骤，用于根据在所述检测步骤中检测的用户数据可记录最大位置对记录/再现操作执行预定的控制。

10.  根据权利要求9所述的记录/再现装置，进一步包括：控制信息记录步骤，用于在记录用户数据之后的预定计时，在存储介质的预定区域中记录控制信息，所述控制信息包含物理格式信息，其中在所述控制信息记录步骤，最大位置信息的值根据用户数据的实际记录状态发生改变，所述最大位置信息为控制信息中包含的物理格式信息的内容。

存储介质、记录/再现装置以及记录/再现方法
技术领域
本发明涉及一种存储介质和用于该种存储介质的记录/再现装置和记录重放方法，所述存储介质例如是具有多个信息记录层的数据可记录盘。
背景技术
光盘、光学卡等作为光学存储介质是已知的，通过光学方式可将信息记录到该光存储介质和/或从其再现信息。通过使用半导体激光器等的激光作为光源、通过透镜将激光会聚成微小的激光束、并用该光束照射光存储介质，则可将信息记录到此光存储介质或从这种光存储介质再现信息。
对于光学存储介质，增加记录容量的技术是迫切需要发展。增加光盘的信息记录密度的传统方法已经集中在增加盘的记录表面的记录密度。例如，通过把再现系统执行的再现操作和减小发射记录光束的光源的波长相结合，已经试图减小轨道间距并且增加在记录和读取/扫描时的线速度方向上的记录密度。
然而，缩短光源的波长被限定到紫外线区域并且坑的尺寸只能减小到在切割处理中可转换成盘的尺寸。结果，试图提高记录密度最终将受到二维盘区域的限制。
因此，通过三维观点来增加容量的方法也已经产生。也就是，注意力已经集中在通过层压信息记录层形成的多层盘上，以便在盘厚度方向上增加所记录信息的密度。
具有层压记录层的多层存储介质根据记录层的数量能够成倍增加记录容量并且能够与其它的高密度记录技术容易的结合。作为多层存储介质，例如，为只读盘的DVD-ROM(数字万用盘只读存储器)盘已经得到实际应用。
例如，美国专利第5682372、5740136、5793720和6424614号披露了具有两个记录层的只读光盘的构造和能够把信息记录到此光盘和从此光盘再现信息的方法。
将来，除了ROM盘外，期望具有层压可记录的包括相变材料、磁光材料、染料的记录层的可记录多层存储介质能够得以实际使用。例如，在DVD盘的情况下，还期望多层记录层被并入一次写入型盘，例如，DVD-R和DVD+R以及可重写盘，例如DVD-RW，DVD+RW和DVD-RAM。
自然地对于一次写入或可重写多层存储介质，用户数据被记录到每一层中。因此，记录装置需要检查在每一层中能够记录用户数据的最大位置(也就是，能够记录用户数据的区域中的最大地址)。
通常，对于一次写入可记录型盘或可重写盘，根据格式设置用户数据可记录区域(数据区)，但在盘上记录开始地址和最大地址的信息。因此，根据该信息，记录/再现装置能够检查用于数据区的区域以控制记录操作。
例如，对于双层盘，数据区存在于第一层中(层0)，和第二层中(层1)，因此数据区的开始地址位于层0中的某一地址，而最大地址位于层1中的某一地址。也就是，当只考虑层0时，数据区的最大地址未记录在其中。
然而，本质上，最大地址被定义为一盘物理格式。因此，即使当每层的最大地址记录在盘上时，这不会直接导致记录/再现操作的不方便性。也就是，关于所装载的盘，在没有检测记录在盘上的物理地址的情况下，记录/再现装置通过将每层中的数据区的最大地址看作是通过格式定义的地址值就足以执行操作。
然而，当考虑了未来格式的变化，包括记录容量的扩展和改变时，这种情形并不是优选的。
为了使记录/再现装置能够灵活的处理具有多个记录层的盘的格式变化，记录/再现装置需要能够容易的检测每张盘的每个层中的数据区的最大地址。
作为例子，对于DVD+R和DVD+RW盘，已知作为ADIP(预制凹槽地址)的地址和物理格式信息通过摆动记录轨道被预先记录。
物理格式信息包含数据区的开始地址和最大地址。然而，对于双层盘，由于数据区展现为跨越两个记录层，所以逻辑上位于中间位置的层0的最大地址未被记录。因此，记录/再现装置使用通过格式指定的最大地址来执行操作，这使得其难于处理格式变化，等等。
发明内容
因此，考虑到前述情形，本发明的目的是允许记录/再现装置容易的检测在具有多个记录层的可记录盘中的每个记录层中的用户数据可记录区域地最大位置。
为了实现前述目的，本发明的一个发面提供一种存储介质。该存储介质包括：多个记录层，数据可记录到其中；以及根据地址和物理格式信息，关于所述多个记录层预先形成的作为记录轨道的摆动凹槽。物理格式信息包含其中用户数据可记录到每个记录层中的最大位置的信息。
本发明的另一个方面提供一种用于该存储介质的记录/再现装置。该记录/再现装置包括：记录/再现单元，用于记录和/或再现数据至和/或从每个记录层；和凹槽信息读取单元，用于读取通过凹槽的摆动记录的地址和物理格式信息。该记录/再现装置进一步包括控制单元，用于根据凹槽信息读取单元读取的物理格式信息来检测用户数据可记录的最大位置，以便控制记录/再现操作。
优选地，控制单元在记录用户数据之后的预定计时处，在存储介质的预定区域中使得记录/再现单元记录控制信息，所述控制信息包含物理格式信息，并且最大位置信息的值根据用户数据的实际记录状态发生改变。所述最大位置信息为控制信息中包含的物理格式信息的内容。
本发明的另一个方面提供一种用于该存储介质的记录/再现方法。该记录/再现方法包括：凹槽信息读取步骤，用于读取通过凹槽的摆动记录的地址和物理格式信息；和检测步骤，用于根据在凹槽信息读取步骤中读取的物理格式信息来检测用户数据可记录最大位置。该记录/再现方法进一步包括控制步骤，用于根据在所述检测步骤中检测的用户数据可记录最大位置，对记录/再现操作执行预定的控制。
优选地，所述记录/再现方法进一步包括：控制信息记录步骤，用于在记录用户数据之后的预定计时处，在存储介质的预定区域中记录控制信息，所述控制信息包含物理格式信息。在该控制信息记录步骤中，最大位置信息的值根据用户数据的实际记录状态发生改变。所述最大位置信息为控制信息中包含的物理格式信息的内容。
因此，根据本发明，在诸如具有多个记录层的DVD+R或DVD+RW盘的存储介质中，每个记录层中的用户数据可记录区域(数据区)的最大地址被记录为摆动凹槽中的物理格式信息。根据该信息，记录/再现装置检测每个记录层中的数据区的最大地址。
通过上述说明能够理解，在根据本发明的存储介质中，每个记录层中的用户数据可记录区域的最大地址被记录为摆动凹槽中的物理格式信息。因此，根据该信息，记录/再现装置能够检测每层中的数据区的最大地址。也就是，对于每个盘，记录/再现装置能够检测该盘每层中的数据区的最大地址，并且能根据该最大地址控制记录/再现操作。
这种安排的优点在于能够便于处理将来格式扩展/变化所产生的数据区变化。
因为用于记录/再现操作的控制是基于检测的最大地址执行的，其中所述记录/再现操作包括调节每层中的记录区域和存取过程中的移动，所以根据本发明的记录/再现装置能够处理具有不同格式(用于数据区)的各种类型的存储介质。
根据本发明，在记录用户数据之后的预定计时处，包含物理格式信息的控制信息被记录在存储介质的预定区域中，并且用户数据可记录最大位置的信息的值根据用户数据的实际记录状态发生改变，其中所述用户数据可记录最大位置信息为控制信息中包含的物理格式信息的内容。因此，记录之后的每层的最大地址被反映在控制信息(也就是导入部分)中。因此，这种安排通过根据控制信息检测最大地址能够执行适当的控制。
附图说明
图1表示数据区结构和物理扇区编号；
图2A和2B分别表示一次写入型盘的会话结构；
图3表示双层盘的图样；
图4A和4B为表示平行轨道路径的模式图；
图5A和5B为表示相反轨道路径的模式图；
图6A和6B为表示ADIP信息的模式图；
图7表示ADIP的ECC块单元；
图8为表示ADIP中的PFI的表；
图9为表示ADIP中的PFI的数据区分配的表；
图10为表示根据本发明实施例的记录/再现装置的方框图；
图11为对本实施例中的一次写入型盘进行的闭合处理的流程图；
图12为表示对本实施例中的可重写盘进行倒入更新处理的流程图；和
图13为表示插入本实施例的光盘之后进行处理的流程图。
具体实施方式
将按下列顺序来说明本发明的实施例。
1.盘的构造
1-1记录层的区域结构
1-2双层盘
1-3ADIP结构
2.盘驱动器装置
2-1装置的构造
2-2一次写入型盘的关闭处理
2-3可重写盘的导入更新处理
2-4插入盘之后的处理
3.修改
1.盘的构造
1-1记录层的区域构造
现在将结合作为大容量盘存储介质的DVD(数字万用盘)来介绍本发明的实施例。下述的盘驱动装置至和/或从DVD记录和/或再现信息。
对于可记录DVD盘，多种类型的标准，包括DVD+R、DVD-R、DVD+RW、DVD-RW和DVD-RAM是可利用的。此处将借助DVD+R盘和DVD+RW盘的例子给出说明，其中所述DVD+R盘为一次写入型介质，所述DVD+RW盘为可重写盘。
例如，当将DVD+R或DVD+RW盘装载到盘驱动装置(也就是记录装置)中时，通过写入到记录表面的摆动凹槽中的ADIP(预制凹槽地址)信息读取盘唯一的信息，使得所述盘被识别为DVD+R或DVD+RW盘。对该识别的盘进行记录，然后从记录装置中弹出该盘。该盘可再次装载到记录装置中。在这种情况下，所述盘可再次装载到相同的记录装置中或者可以装载到另一个记录装置或再现装置中，用于数据交换。
考虑到这种应用，对DVD的逻辑格式进行设计，以便在装置之间确保平稳记录的兼容性和重放兼容性。
图1表示DVD+R和DVD+RW盘的记录层的布局。如图所示，在DVD+R和DVD+RW盘的记录层的逻辑数据格式中，从盘的内周侧到外周侧提供信息区。所述信息区包含需要确保数据记录兼容性和重放兼容性的所有信息。
所述信息区包括一个或多个区段。
所述信息区主要包含下面五个区段：
1)内侧驱动区域
2)导入区(或导入区域)
3)数据区(或数据区域)
4)导出区(或导出区域)
5)外侧驱动区域
导入区、数据区和导出区位于即使通过只读装置也能被容易的读取的区域中。
内侧驱动区域和外侧驱动区域专有的用于记录装置。当信息被记录时，用于记录的激光功率必须被调节以便能够形成适当的记录标记。因此，能够用于测试记录以确定最佳记录条件的测试区和能够用于记录与记录条件相关的控制信息的区域提供在内侧驱动区域和外侧驱动区域中。作为测试记录的结果，测试区的记录状态变得不规则，因此不能保证通过只读装置在没有任何问题的情况下存取测试区。因此，测试区位于通过制度装置不能访问的位置。
物理扇区号(PSN)被指定作为盘上的绝对位置信息。
如图所示，例如，物理扇区号从内周侧向外周侧增加。对于DVD盘，PSN为2FFFFh(带有h的数值以十六进制表示)的位置表示导入区的结束，而PSN为30000h的位置表示数据区的开始。
数据区本质上为写入用户数据的区域，导入区为写入控制信息的区域。导出区为写入虚拟数据的区域，所述虚拟数据例如用于保持只读盘的兼容性。
在DVD+R或DVD+RW盘中，整个信息区可用于写数据，摆动凹槽被形成为记录轨道。在记录过程中，对凹槽所进行的跟踪允许在没有提供凹坑(也就是染料变化型凹坑标记或相变型凹坑标记)的非记录区域中近似的跟踪轨道。
此外，ADIP信息通过摆动凹槽而被记录。物理扇区号(PSN)被记录为信息区中的ADIP地址。
除了ADIP地址外，ADIP信息还包含下述的物理格式信息(PFI)。
尤其是，如图1所示，在导出区中PFI被重复地记录为ADIP信息。
关于可记录盘，例如DVD+R和DVD+RW盘，当只读盘的兼容性被要求时(也就是，当只读装置的重放是可能的时)，需要进行闭合处理以完成会话结构(也被称作为“边界”)的记录，该会话由导入区、没有留下未记录的部分的数据区、和导出区构成。
对于一次写入型介质，例如DVD+R盘，在通过记录装置将用户数据写入数据区之后，一会话(或整张盘)被关闭(也就是完成)。在这种情况下，适当的控制信息被记录到导入区，并且在数据区中，还未写入用户数据的区域被充满虚拟数据(也就是导出数据)，从而该介质还能够用其它的再现装置重放。换句话说，当介质处于未闭合的状态(也就是开放状态)时，适当的控制信息还未记录到导入区中。因此，此时，所述介质缺乏重放兼容性。另外，当数据区中存在有未形成凹坑的未记录区域时，只读装置不能适当的执行跟踪。因此，虚拟数据被写入到介质中。上述问题的一个主要原因在于跟踪误差检测系统在记录区域和未记录区域之间是不同的，因此只读装置与用于未记录区域的跟踪误差系统是不兼容的。
如上所述，对于一次写入型盘，当必要的用户数据的写入被完成并且还没有进行另外的写入时，通过执行闭合处理就能实现重放兼容性。在闭合处理之后，任何更多的写入都不能在盘上执行。另一方面，当盘处于开放状态时，盘不具有重放兼容性，而是处在能够写入附加数据的状态。
对于可重写盘，即使被完成，通过擦除数据也能记录附加数据。
这样一种情形对于一次写入型盘来说将产生一个特定问题。特别地，一旦基于会话结构在DVD+R盘上完成记录时，即使剩下未记录部分，未记录部分也不能被永久使用。
因此，已经引入了多会话概念以解决单会话格式浪费剩下的未记录区域的问题。仅通过对只读装置产生最小的变化，多会话就能实现重放兼容性。
对于多会话DVD+R盘，可使用多达第191个会话的多会话。
每个会话包括：
1)引子(INTRO)
2)数据区
3)闭包
每个会话通过开放(也就是，开放处理)可用于数据记录并且通过闭合(也就是闭合处理)来结束。
当在盘上剩下未记录的数据区时，会话通过开放而被增加。在这种情况下，内侧会话中的数据逻辑上可输入到新会话上。引子和闭包分别类似于上述的导入区和导出区。在下一会话被完成之后更新导入区和导入区中的信息过程中，引子和闭包用于暂时存储当前信息和根据属性记录普通数据。因此引子和闭包被给出了不同于导入和导出的名字。
图2A和2B表示会话布局。
图2A表示单会话结构。
在信息区中，导入区后跟随有用户数据区域，用户数据区域中记录有用户数据，用户数据区域后跟随有导出区。
图2B表示多会话结构。
在信息区中，在导入区和导出区之间的区域，从开始连续提供有会话1、会话2、......和会话N。
第一会话1包含导入区、用户数据区和闭包。
第二会话2包含引子、用户数据区和闭包。
最后会话N包含引子、用户数据区和导出区。
通过与图1进行比较将能理解，对于多会话盘，在图1所示的数据区之前包含导入区。
最后会话N包含跟随在图1所示的数据区之后的导出区。
如上所述，一个会话需要通过导入区、数据区和导出区来实现。然而，对于多会话盘，不是每个会话都包含导入区和导出区，并且因此提供了用于导入和闭和的区域。
例如，在会话1中，代替导出区提供有闭包；在会话2中，代替导入区提供有引子并且代替导出区提供有闭包；而在最后会话N中，代替导入区提供有引子。
图2B中所示的会话1中的用户数据区域至会话N中的用户数据区包含在与图1所示的数据区对应的一个区中。也就是，引子和闭包位于与图1所示的数据区对应的一个区中。这就是为什么引子和闭包具有它们被记录为普通数据的属性的原因。
1-2双层光盘
现在将介绍具有两个记录层的双层可记录DVD。该双层DVD具有这样的结构：其中记录层被层压为两层，其间具有相对较小的间隔，其中所述记录层通过染料变化型记录薄膜或相变记录薄膜构成。
图3示意的表示具有二层压记录层，也就是层0和层1的盘1。
当在这种双层盘上进行记录时，由光驱动器装置的光拾取头(光头)3发射的激光通过物镜3a聚焦在任何一个记录层上，从而在记录层上记录信号。
从物镜3a观看，层0为近侧记录层，层1为远侧记录层。
对于双层盘，可使用两个记录系统，即平行轨道路径和相反轨道路径。
图4A和4B表示平行轨道路径的情况。
如上所述，物理扇区号(PSN)是记录在盘上的实际地址。与此对照，逻辑块地址(LBA)，或逻辑块号是给予通过对计算机处理的逻辑数据阵列的地址。PSN和LBA在逐个的基础上彼此相关。
对于图4A所示的平行轨道路径，在层0和1的每一层中，从内周侧向外周侧提供有导入区、数据区和导出区。
从层0的内周侧处的开始PSN(＝30000h)至结束PSN(0)记录数据，其中结束PSN表示层0的数据区的结束。随后从层1的内周侧处的开始PSN(＝30000h)至外周侧处的结束PSN(1)记录数据。
如图4B所示，从层0的内周侧至外周侧并且进一步从层1的内周侧至外周侧连续分配逻辑块地址LBA。
图5A和5B表示相反轨道路径的情况。在具有相反轨道路径的盘中，从层0的内周侧至层0的结束侧记录数据，然后从层1的外侧朝向内周侧记录数据。
如图5A所示，对于相反轨道路径，在层0中，从内周侧朝向外周侧提供有导入区域、数据区域和中间区域。另外，在层1中，从外周侧朝向内周侧提供有中间区域、数据区域和导出区域。
从层0的内周侧处的开始PSN(＝300001h)至结束PSN(0)记录数据，结束PSN(0)为层0的数据区的结束。随后，从层1的数据区的外周侧(也就是结束PSN(0)的反量)朝向内周侧的结束PSN(1)记录数据。
如图SB所示，从层0的内周侧至外周侧连续分配逻辑块地址LBA，并且以相反的方式从层1的外周侧至外周侧连续分配逻辑块地址LBA。
以这种方式，平行轨道路径和相反轨道路径在数据的物理存储方法(也就是顺序)中彼此是不同的。
对于相反轨道路径，中间区域被加到中间层返回部分外侧的部分。原因如下。对于相反轨道路径，导入区提供在层0中，而导出区提供在层1中。因此，导入区或导出区都不会提供在数据区的外周侧。另外，由于只读装置对记录在盘表面上的凹坑进行读取，因此其在凹坑自由的区域既不能执行伺服操作也不能稳定地读取数据。结果，相反轨道路径需要一保护区域。这使得外周侧处的中间区域的信息成为必要，其中例如，虚拟数据被记录以提供与导出区相同的功能。
1-3ADIP结构
现在将介绍被记录为摆动凹槽的ADIP信息的结构。
图6A表示摆动单元。一个摆动对应于32通道位的部分，8个摆动和85个单调摆动，也就是93个摆动构成一个包括一ADIP单元的单元。
另外，85个单调摆动对应于未调制的85个波摆动。第一8个摆动根据信息是相位调制的以便使其具有作为一个ADIP单元的信息。
图6B表示ADIP字结构。
52个ADIP单元组构成一个ADIP字，每个ADIP单元通过如上所述的8个摆动构成。
图6B中所示的摆动0、摆动1至3和摆动4至7表示构成一个ADIP单元的各自八个摆动。
ADIP字的第一ADIP单元被定义为同步单元，摆动0和摆动1到3被定义为调相成字同步的摆动。
ADIP字中的第二和最后ADIP单元被分别定义为数据单元，摆动0表示位同步，摆动4到7表示数据同步(也就是数据1或0)。
由52个ADIP单元构成的一个ADIP字对应于四个物理扇区。
四个ADIP字构成一个ECC块，其提供ADIP信息。
图7表示构成一个ECC块的四个ADIP字。
从一个ADIP字，除了一个字同步外还提取了51位数据(数据位1到51)，如上所述，并且数据位2到23用于记录ADIP地址。
数据位24至31用于AUX数据。
数据位32至51用于ECC奇偶位。
通过数据位2到23提供的ADIP地址被记录贯穿整个信息区。
作为导入区中的ADIP信息，PFI(物理格式信息)被记录为每个ADIP字一字节AUX数据(也就是每个ECC块四字节AUX数据)。
另外，256字节的PFI提供一个信息单元。也就是，具有每个ECC块四字节的AUX数据聚集至256字节并且读出如图8所示的PFI。这种PFI使用AUX数据重复记录在导入区中预定的次数。
如图8所示的PFI的内容，PFI在各个预定字节位置处包含各种类型的物理格式信息。其例子包括盘类型和版本号、盘尺寸、盘结构、记录密度、数据区分配、盘应用程序代码、扩展信息标识、盘制造ID、介质类型ID，等等。
该PFI提供各种类型的盘相关信息，例如，盘类型、尺寸、和区构造，以及记录/再现操作过程中的线性速度信息。
图9表示字节位置4到15处的数据区分配信息的细节。
如图9所示，整个数据区的第一PSN(物理扇区号)记录在字节5至7的三个字节处。
整个数据区的最大PSN被记录在字节位置9至10的三个字节处。
通过以这样得方式使用本实施例中的双层(DVD+R或DVD+RW)盘，使得层0中的数据区的最大PSN被特定的记录在字节位置13至15的三个字节处。也就是，最大PSN表示层0中能够用于数据区的最大位置。
对于图4A至5B所示的双层盘的情况，由那些信息项表示的PSN可表示如下
包括层0和1的数据区的数据区的第一PSN由图4A至5B所示的“开始PSN”表示。
包括层0和1的数据区的数据区的最大PSN由图4A至5B所示的“结束PSN(1)”表示。
层0中的数据区的最大PSN由图4A至5B所示的“结束PSN(0)”表示。
也就是，在本实施例中，层0的最大PSN被记录在PFI中，从而为层0中的用户数据可记录区域提供最大地址。对于层1，数据区的最大PSN在用户数据可记录区域中提供了最大地址。因此，由于层0的最大PSN的信息包含在PFI中，所以能够基于PFI确定每个记录层中的数据区的最大地址。
也就是，根据本实施例，在具有多个可记录层的可记录介质中，例如DVD+R或DVD+RW盘，每个记录层中的用户数据可记录区域(数据区)的最大地址被记录为记录在摆动凹槽中的物理格式信息。这允许记录/再现装置能够根据物理格式信息检测每层中的数据区的最大地址。
2.盘驱动装置
2-1装置的结构
现在将参照图10说明本实施例的用于上述双层盘(例如，双层DVD+R或DVD+RW盘)的盘驱动装置。
图10为表示本发明实施例的盘驱动装置的主要部分的方框图。
盘1放在未示出的盘台上，并且在记录/再现操作过程中盘1由主轴电机2以恒定线速度(CLV)或恒定角速度(CAV)旋转和驱动。拾取器3读取记录在盘1上的以模压凹坑、染料变化型凹坑、相变型凹坑等形式的数据。
拾取器3包括提供激光源的激光二极管，用于检测反射光的光电检测器，用作激光的输出端的物镜，光学系统和双轴机构。光学系统用激光通过物镜照射盘记录表面并将从盘记录表面反射的光引导至光电检测器。双轴机构保持物镜使得它能够在跟踪方向和聚焦方向移动。
整个拾取器3通过滑动驱动单元4能在盘的半径方向移动。
通过光电检测器检测从盘1反射的光信息并相应于接收的光的强度将所述光信息转换成电信号，并且电信号被提供给RF放大器8。
RF放大器8包括电流-电压转换电路、矩阵运算/放大电路，等等，以便与拾取器3中的光电检测器输出的电流相对应。RF放大器8执行矩阵运算处理以产生所需的信号。信号的例子包括用作再现数据的RF信号、用于伺服控制的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE。
RF放大器8将再现RF信号提供给再现信号处理器9，并且还将聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE提供给伺服控制单元10。
对于ROM盘和可记录盘的记录区域，跟踪误差信号TE通过微分相位检测(DPD)系统检测。另一方面，对于可记录盘的未记录区域，跟踪误差信号TE通过推挽系统检测。因此，用于在RF放大器8处产生跟踪误差信号TE的系统根据盘类型和盘1上的(记录/未记录)区域能被切换。
对于可记录盘，轨道形成有凹槽。如上所述，通过凹槽的摆动记录ADIP信息。通过RF放大器8可得到摆动分量作为，例如，推挽信号P/P，其被提供给摆动检测器用于检测ADIP信息。
RF放大器8提供的再现RF信号通过再现信号处理器9进行二进制处理、PLL时钟产生、EFM+信号(也就是八至十六调制信号)的解码处理和误差校正处理。
再现信号处理器9通过使用DRAM(动态随机存取存储器)11进行解码处理和误差校正处理。DRAM11用作用于存储通过主机接口13获得的数据的存储器，并且还用作用于将数据传送给主计算机的高速缓冲存储器。
再现信号处理器9在用作高速缓冲存储器的DRAM11中累积所解码的数据。
缓存在DRAM11中的数据被读取、传送和作为盘驱动装置的再现输出而被输出。
除了通过对RF信号进行EFM+解调和误差校正获得的信息外，再现信号处理器9还提取出字码信息、地址信息、控制信息和附加信息，并且将提取出的信息提供给控制器12。
通过推挽信号，摆动解码器16对ADIP信息(或者，例如，LPP信息，ATIP信息和取决于盘类型的扇区ID信息)进行解码，所属ADIP信息记录在摆动凹槽中。摆动解码器16进一步提取地址信息(ADIP地址)和物理格式信息(PFI)并且将提取的信息提供给控制器12，这些信息记录在摆动凹槽中。
例如通过一微计算机来实现控制器12以控制整个装置。
主机接口13与外部主机设备连接，例如个人计算机，并且与所述主机设备交换再现数据、读/写命令等。
输出存储在DRAM11中的再现数据，并且经过主机接口13传输到主机设备中。
从主机设备通过主机接口13传递的读/写命令、记录数据和其它信号被缓存在DRAM11中或者提供给控制器12。
从主机设备提供写命令和记录数据，以致在盘1上进行记录。
当记录数据时，缓存在DRAM11中的记录数据通过调制单元14进行记录处理。所述处理的例子包括误差校正码相加和EFM+调制。
最终的记录数据被提供给激光调制电路15。根据所记录的数据，激光调制电路15驱动拾取器3中的半导体激光器以输出激光，从而将数据写入盘1。
在记录操作过程中，控制器12执行控制使得拾取器3通过以记录功率电平的激光照射盘1的记录区域。
当盘1为使用染料变化薄膜作为记录层的一次写入型盘时，使用记录功率电平的激光所进行照射使得染料变化，从而形成凹坑(记录标记)。
当盘1为具有相变记录层的可重写盘时，通过激光增加的温度改变记录层的晶体结构，从而形成相变凹坑(记录标记)。因此，各种类型的数据通过坑的出现/缺少或变化长度而被记录。当形成坑的部分再次用激光照射时，在数据记录过程中已经改变的结晶状态返回其初始状态。随后，凹坑消失，因此数据被擦处。
例如，根据从RF放大器8传送来的聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE和从再现信号处理器9或控制器12传送来的主轴误差信号SPE，伺服控制单元10产生用于聚焦、跟踪、滑动和主轴伺服的各种伺服驱动信号，并且执行伺服操作。
因此，伺服控制单元10根据聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE产生聚焦驱动信号和跟踪驱动信号，并且将该产生的驱动信号提供给聚焦/跟踪驱动电路6。聚焦/跟踪驱动电路6驱动拾取器3中的双轴机构的聚焦线圈和跟踪线圈。因此，拾取器3、RF放大器8、伺服控制单元10、聚焦/跟踪驱动电路6和双轴机构形成跟踪伺服环和聚焦伺服环。
为了开启聚焦伺服，必须首先执行聚焦搜索操作。聚焦伺服操作将检测聚焦误差信号FE呈现S形曲线的位置，同时通过被关闭的聚焦伺服强制移动物镜。如本领域技术人员所公知的，聚焦误差信号的S形曲线的线性区域为通过关闭聚焦伺服环而能够将物镜的位置引入聚焦位置的区域。因此，通过检测“聚焦引入区域”同时强制移动物镜并通过在基于检测的计时处开启聚焦伺服而执行聚焦搜索操作。该聚焦伺服操作能够保持激光光点被聚焦。
在本实施例的情况下，盘1为具有层0和层1的双层结构，如上所述。
自然地，当在层0上执行记录/再现操作时，激光必须聚焦在层0上。类似的，当在层1上执行记录/再现操作时，激光必须聚焦在层1上。
聚焦位置在层0和层1之间的这种转移是通过聚焦跳跃操作执行的。
当激光聚焦在一个层上时，通过关闭聚焦伺服以强制移动物镜并通过在物镜到达另一层的聚焦引入区域的点(也就是获得S形曲线的点)时开启聚焦伺服而执行聚焦跳跃操作。
伺服控制单元10进一步将根据主轴误差信号SPE产生的主轴驱动信号提供给主轴电机驱动电路7。响应于该主轴驱动信号，主轴电机驱动电路7例如将三相位驱动信号提供给主轴电机，从而使主轴电机2旋转。伺服控制单元10还响应从控制12发送的主轴驱逐/制动控制信号产生主轴驱动信号，从而使主轴电机驱动电路7执行操作，例如主轴电机的开始、停止、加速和减速。
例如，伺服控制单元10产生一滑动误差信号，其是作为跟踪误差信号的低频分量获得的，并且还根据从控制器12传送来的存取执行控制信号等产生一滑动驱动信号。然后伺服控制单元10将该产生的信号提供给滑动驱动电路5。滑动驱动电路5响应该滑动驱动信号驱动滑动驱动单元4。滑动驱动单元4具有由滑橇电机、传送齿轮、用于支撑拾取器3的主轴等构成的机构(未示出)。响应于滑动驱动信号，滑动驱动电路5驱动滑动驱动单元4以执行拾取器3所需的滑动运动。
如上所述，在记录过程中，激光调制电路15执行驱动使得对应于记录数据的激光从拾取器3中的激光二极管输出。更加特别地，在记录过程中，激光调制电路15使得根据记录数据调制的激光以高电平的激光功率输出，并且在再现过程中，激光调制电路15使得激光以低电平的激光功率连续的输出。
因此，激光调制电路15包括用于产生激光调制信号并根据记录数据对其波形进行修整的写策略电路，用于驱动激光二极管的激光驱动电路，和用于以恒定电平控制激光功率的功率控制电路。
在再现和记录过程中对激光功率进行控制使得预定的再现激光功率和记录激光功率被稳定地输出。也就是，提供在拾取器3中的监视器检测器(未示出)向激光调制电路15中的激光控制电路提供激光功率监视信号。接着，通过将监视器信号与参考电平(也就是为再现激光功率或记录激光功率设定的电平)进行比较，激光控制电路控制激光驱动电路的输出以使激光二极管输出的激光功率稳定。
记录激光功率和再现激光功率必须根据盘1设定为其各自的最佳值。因此，例如，当盘1被装载到装置中时，控制器12在盘1上执行测试写记录/再现操作以执行搜索最佳激光功率值的处理。例如，控制器12在以逐步的方式改变激光功率的同时检测抖动和/或误差率，从而搜索最佳激光功率值。然后控制器12将在激光调制电路15的功率控制电路中找出的最佳记录激光功率和再现激光功率分别设置为参考电平。通过如此操作，在记录和再现过程中执行了最佳激光功率控制。
对于双层盘，为每个记录层设置最佳激光功率。因此，对每个记录层进行设置最佳激光功率的处理。
2-2一次写入盘的闭合处理
如上所述，在本实施例的盘1上，每个记录层中的数据区的最大地址(也就是最大PSN)被记录成ADIP信息中的PFI。因此，当盘1被装载时，盘驱动装置基于PFI能够确定用于每层中的数据区的最大地址。
现在，将首先介绍记录用户数据之后的闭合处理或导入更新处理，然后将介绍盘1装载时盘驱动装置执行的处理，也就是用于检测能够用于每个记录层中的数据区的最大地址的处理。
首先，将介绍用于一次写入型盘(DVD+R盘)的会话闭合处理。
图11表示由控制器12执行的会话闭合处理。
例如，当在装载盘1的数据区中记录了用户数据之后从主机设备发送了关闭会话的指令时，或者在多会话记录期间从主机设备发送了关闭某一会话的指令时，执行会话闭合处理。
响应于从主机设备发送的会话闭合指令(也就是会话闭合指令)，控制器12在图11所示的步骤F101确定会话闭合被请求，然后处理进入步骤F102。
在步骤F102，控制器102确定通过会话闭合指令指定的会话数据使用已经被跨越多个记录层记录。也就是，关于会话，控制器12确定是否已经跨越层0和层1记录了用户数据。
当控制器12确定用户数据没有跨越多个记录层记录时，处理进入步骤F106。在步骤F106，对那个会话执行会话闭合处理。也就是，例如使用虚拟数据来形成导出部分以便使其与用户数据的结束处邻近，并且导入部分(或者引子)也被记录。对于图2A所示的单会话或图2B所示的多会话的会话1的关闭处理，导入部分被记录。可选择的，对于多会话的会话2之后的会话的闭合处理，引子被记录。
记录在导入部分或引子中的控制信息包括已记录用户数据的文件信息和当盘1装载时已经被读出作为ADIP信息的PFI(物理格式信息)。也就是，PFI的内容在没有被改编的情况下被用作导入部分(引子)中的部分控制信息。因此，PFI中的“层0的最大PSN”的值也没有改变。
当在步骤F102确定已经跨越多个记录层记录了由会话闭合指令指定的会话数据时，处理进入步骤F103。在步骤F103，获得作为ADIP信息的“层0的最大PSN”的值与层0中已经实际记录用户数据的最后地址进行比较。
当已经记录用户数据的最后地址与“层0的最大PSN”的值匹配时，这意味着层0中的数据区已经被充分用于记录用户数据这样一种情况。另一方面，当它们彼此不匹配时，这意味着记录在没有充分利用层0中的数据区的情况下而转换到了层1。
当比较结果显示为匹配时，处理从步骤F104进入步骤F106，在步骤F106执行会话闭合处理。
特别地，导出部分形成例如有虚拟数据以便使其与用户数据的结束处邻近并且包含PFI的内容的导入部分(或引子)被记录。同时在这种情况下，PFI中的“层0的最大PSN”未被改变。
当在步骤F103的比较结果未显示出匹配时，处理从步骤F104进入步骤F105。在步骤F105，已经读取的PFI中的“层0的最大PSN”的值被改变为已经记录实际用户数据的最后地址的值。
在步骤F106，执行会话闭合处理。特别地，导出部分形成有例如虚拟数据以便使其与用户数据的结束部分邻近，并且包含PFI的内容的导入部分(或引子)被记录。因此，在这种情况下，记录为导入部分(或引子)中的控制信息的PFI中的“层0的最大PSN”根据用户数据的实际记录状态被改变。
如上所述，在跨越一次写入型盘的多个层记录的会话的会话闭合过程中，当层0中记录的用户数据的结束部分与ADIP中的PFI的“层0的最大PSN”不同时，导入部分或引子的控制信息包括PFI内容，通过它，“层0的最大PSN”发生变化。
2-3可重写盘的导入更新处理
接下来，将介绍可重写盘(DVD+RW盘)的导入处理。
当主机设备发送指令时或者当用户数据已经记录到装载的盘1的数据区中之后弹出盘1时，执行更新导入部分中的控制信息的处理。
另外，当盘1被完成时，导入部分被更新。
图12表示在这种不同的情况下由控制器12执行的导入更新处理。
当从主机设备发送导入更新指令或完成指令时或者当给出盘弹出指令时，控制器12确定是该更新导入部分的时候了并且处理从步骤F201进入步骤F202，如图12所示。
在步骤F202，进行关于当前导入更新作为完成的一部分是否将被执行的确定。
当确定不是用于最终完成时，处理从步骤F202进入步骤F206，其中在步骤F206中导入部分被更新。也就是，反映当前记录状态的控制信息被记录在导入区中，作为记录的用户数据的文件信息。另外，控制信息中的层0的“最大PSN”未从获得作为ADIP信息的值发生改变。
另一方面，当在步骤F202确定导入更新为完成过程的一部分时，处理进入到步骤F203。在步骤F203，首先，在层0中记录了用户数据的最后地址与从ADIP信息中的PFI获得的“层0的最大PSN”进行比较。
当比较结果表示出匹配时，处理从步骤F204进入步骤F206，在步骤F206中导入部分被更新。即，反映最终记录状态的控制信息被记录在导入区中(或者导入部分被更新)作为已记录用户数据的文件信息。在这种情况下，PFI的内容也被记录在控制信息中，但是控制信息中的“层0的最大PSN”未从获得作为ADIP信息的值变化。
当在步骤F203中的比较结果未显示出匹配时，处理从步骤F204进入步骤F205。在步骤F205，已经被读取的PFI中的“层0的最大PSN”的值变成实际用户数据已经被记录的最后地址的值。
在步骤F206，执行更新导入部分的处理。特别地，表现用户数据的最终记录状态的控制信息被记录(也就是更新)在导入区中。控制信息中的PFI包含在步骤F205“层0的最大PSN”改变的值，即根据用户数据的实际记录状态已经发生改变的值。
如上所述，当在可重写盘上执行导入更新处理时，这意味着该盘被最终完成这样一种情况。另外，当记录在层0中的用户数据的结束值与ADIP的PFI中的“层0的最大PSN”不同时，导入控制信息包含带有正被改变的“层0的最大PSN”的PFI的内容。
2-4盘插入时的处理
现在将参照图13说明盘1插入到盘驱动装置中时的处理。
当盘1被装载时，首先，在步骤F301，光学头3机械的移动到盘1的内周侧。
接下来，在步骤F302，通过来自在内周侧的光学头3的激光照射盘1，并且物镜在聚焦方向被强制移动。以相同的方式，识别记录层的数量和盘类型。
如本领域技术人员所公知的，当物镜被强制在聚焦方向移动时，在记录层上的焦点附近，从聚焦误差信号获得S形曲线，所述聚焦误差信号是作为反射光信息的结果获得的。因此，观察S形曲线允许识别出盘的记录层的数量和盘的类型。
例如，在物镜从远离盘的一个位置向最靠近盘的位置移动的一个周期期间(或者物镜在与其相反的方向上移动期间)，当S形曲线被观察为一次时，盘被识别为单层盘，而当S形曲线被观察为二次时，盘被识别为双层盘。
对于例如CD、DVD和SACD的盘，每个记录层在盘的厚度方向上的位置和记录层之间的间隔根据每个盘是不同的，从而根据S形曲线的观察计时或多个S形曲线在聚焦搜索操作中出现的间隔就能识别盘的类型。
打算供可记录盘使用的记录/再现装置被设计，以便通过考虑记录区域和未记录区域之间的反射差而执行观测，从而即使当反射率较低且S形曲线具有较小幅度时也能执行精确观测。
因此，这样一种记录/再现装置能够根据从记录层得到的反射差来检测ROM型、可重写型、和一次写入型的差。这使得它也能够确定凹坑(记录标记)是否出现，也就是信息是否记录在凹槽盘上。
当在步骤F302确定盘1不是凹槽盘，即只读盘时，处理从步骤F303进入步骤F306。在步骤F306，读出记录在坑(记录标记)中的导入控制信息。
另一方面，当在步骤F302确定盘1为可记录盘时，处理从步骤F303进入步骤F304。在步骤F304，首先，读出记录在导入区中的摆动凹槽中的物理格式信息(PFI)。
当本实施例中的盘1被装载时，控制器12通过读取PFI能够识别图8所示的各种类型的信息，并且通过图9所示的数据区分配信息能显著的识别数据区的第一PSN、数据区的最大PSN和层0的最大PSN。
此时，当如上所述的在步骤F302已经确定在可记录盘的导入区中未记录凹坑时，处理从步骤F305进入步骤F307。在步骤F307，从ADIP的PFI中读取的“层0的最大PSN”的值被确定为层0的实际最大PSN。
也就是，当盘1为具有未写入导入区的盘(例如，空盘)时，控制器12根据用作ADIP信息的“层0的最大PSN”的值确定盘1的层0的实际最大PSN。
当在步骤F302的确定处理中已经确定在可记录盘的导入区中记录有凹坑时(也就是导入控制信息被写入)，处理从步骤F305进入步骤F306。在步骤F306，记作导入区中的坑(即，记录标记)的控制信息被读出。对于一次写入型盘上的多会话记录，当第二会话或后面的会话出现时，会话的引子信息也被读出。
如通过图11和12所示的处理能够理解的，导入区和引子中的控制信息包括PFI的内容。
当在步骤F306读出控制信息时，在步骤F308，记录在控制信息中的PFI内容中的“层0的最大PSN”的值被确定为层0的实际最大PSN。
也就是，对于通过闭合处理已经写入导入(或引子)控制信息的一次写入型盘或具有已经向其写入一次信息的导入区的可重写盘，控制器12根据用作ADIP信息的“层0的最大PSN”的值确定盘1的层0的实际最大PSN。
如上所述，当可记录盘被装载时，控制器12首先读取ADIP信息。因此，根据ADIP信息中包含的PFI，控制器12能够检测每层的最大地址。
因此，在每层中的数据区的最大地址被精确检测之后，记录用户数据。例如，在设定用户数据记录区域、再现区域、存取限制等的操作的控制过程中，通过参考每层中的数据区的最大地址来执行处理。
如上所述，获得能够用于层0中的数据区的最大PSN的这种能力意味着能够确定每张盘的每个层中的数据区的最大地址。因此，这种安排使盘驱动装置能够容易的处理数据区变化，该数据区变化是通过传统的格式扩张/变化得到的。根据从ADIP中的PFI获得的数据区分配信息来控制记录/再现的操作允许执行对应于每张盘的数据区的格式的操作。
通过比较每层中的数据区的最大PSN，盘驱动装置能够执行适当的操作控制，例如调节地址搜索过程中的移动和在用户记录过程中控制中间层返回位置。
由于上述的“层0的最大PSN”为记录在ADIP中的扩展PFI信息，所以盘驱动装置不需要改变硬件结构，而只需要改变用于识别PFI内容的软件。
如通过图13所示的处理能够看出的，在PFI反映在导入(或引子)控制信息中之后，根据控制信息中的PFI的数据区分配信息(例如“层0的最大PSN”)确定每层的最大PSN。因此，当盘处于对层0的记录被完成(即，关闭或完成)的状态时，层0的最大PSN为其中记录了实际用户数据的最后地址被反映的值。因此，即使在每层的最大PSN已经通过记录用户数据改变并且完成记录之后，控制器12也能精确检测最大PSN。因此，这种安排允许最佳重放控制。
如上所述，当盘驱动装置能够容易的处理数据区中的变化时，盘驱动装置还能够处理盘尺寸的变化。例如，盘驱动装置能够处理由于盘尺寸标准的扩充(例如，8厘米直径盘)引起的容量变化。
3改进
可对本发明作出各种修改和应用实例。
虽然已经结合DVD+R和DVD+RW盘介绍了双层可记录DVD盘，但本发明可类似的适用于其它双层光盘，例如DVD-R、DVD-RW和DVD-RAM盘。
另外，本发明不但对于DVD系统盘而且对于其他类型的盘都是有效的，例如CD系统和蓝光盘系统，而且对于具有多个记录层的盘和介质也是有效的。
此处的双层盘还涉及包括所谓的双侧层压盘的盘。
虽然已经结合双层盘给出了本实施例的说明，但本发明优选地用于具有三个或多个记录层的存储介质。
根据图9所示的数据区分配信息，记录层中的最后数据区中的最大地址被记录为“数据区中的最大PSN”。因此，对于N层盘来说足以将第一层至第(N-1)层的各个最大PSN记录在PFI中。
例如，通过图8所示的PFI结构，一个保留字节(通过“设置为(00)”表示的字节)被利用来提供定义，使得每层中的数据区中的PSN被记录。
包含用作盘的ADIP信息的“层0的最大PSN”的数据区分配信息不局限于记录在PFI中的信息，该PFI构造作为导入区中的AUX数据。
例如，可使用数据区或其他区中的ADIP信息来记录数据区分配信息。